La planète vénus: couleur, composition, température

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La planète vénus: couleur, composition, température

  • Malgré qu’elle ne soit pas la planète la plus proche du soleil, Vénus est la planète la plus chaude du système solaire avec une température de 463 °C en surface.
  • Quant à savoir si la composition de Vénus en fait une planète rocheuse (tellurique) ou gazeuse, il faut savoir que Vénus est tellurique comme toutes les planètes internes (Mars, Vénus, la Terre, Mercure)
  • La planète nous apparaît de couleur jaune (jaunâtre), du fait de son atmosphère qui est presque entièrement composée de dioxyde de carbone, et d’une épaisse ceinture de nuages d’acide sulfurique qui nous empêche d’en voir la surface.

Vénus : Deuxième planète tellurique du système solaire

Vénus s’apparente par sa taille à la Terre ; sa masse (4,87×1024 kg) et son rayon (6 052 km) représentent respectivement 0,81 masse et 0,95 rayon terrestres. Son orbite autour du Soleil est quasiment circulaire, parcourue en 224,7 jours, inclinée de 3,4 degrés sur l’écliptique, de demi-grand axe 0,72 unité astronomique (108 millions de km). En fait, la plus grande proximité de Vénus au Soleil implique des différences fondamentales entre les deux planètes.

Après le Soleil et la Lune, Vénus est l’astre le plus brillant du ciel, avec une magnitude moyenne de – 4,4. Vénus n’est visible que le soir, au plus trois heures après le coucher du Soleil, ou le matin trois heures avant son lever, ce qui explique son surnom d’étoile du berger. Vénus présente des phases, dont l’observation nécessite une paire de jumelles, ou mieux une petite lunette. Selon l’éloignement à la Terre, Vénus apparaît comme un petit disque presque complet, de diamètre 10 secondes d’arc, ou comme un fin croissant 6 fois plus grand. En lumière visible, aucun détail n’apparaît.

La rotation de Vénus

orbite Vénus

L’absence de satellite autour de Vénus a privé cette planète de la stabilité que la Lune procure à la Terre. Alors que l’axe de rotation initial de Vénus était perpendiculaire au plan de son orbite, d’infimes perturbations répétitives l’ont peu à peu fait basculer presque entièrement (l’axe est incliné de 178°). En parallèle, le mouvement de rotation propre s’est fortement ralenti, si bien que la rotation propre de Vénus vaut – 243 jours. Cette valeur négative signifie que la rotation, très lente, est de plus rétrograde. Le jour vénusien est finalement de 117 jours terrestres. On explique le ralentissement de la rotation par les effets de marées solaires sur l’atmosphère très développée de la planète.

L’atmosphère de Vénus

Vénus présente en effet une atmosphère très dense : la pression à la surface vaut 92 atmosphères, soit la pression sur Terre sous 1 km d’océan. Le dioxyde de carbone CO2 est majoritaire, à 96 % ; le deuxième constituant est le diazote N2 ; les principaux constituants minoritaires sont le dioxyde de soufre SO2 et l’eau. En fait, les constituants majoritaires se retrouvent en quantités semblables sur Terre, le diazote dans l’atmosphère, mais le dioxyde de carbone piégé au sol sous forme de carbonates. Dans le cas de Vénus, il ne peut être sous forme solide en raison de la température, qui en moyenne atteint 730 K, soit 457 °C. Elle dépasse donc celle qui règne sur Mercure, pourtant presque deux fois plus proche du Soleil. Seul un formidable effet de serre peut rendre compte d’un tel excès : sur Terre, il conduit à un réchauffement de 31 °C, mais sur Vénus le gain est supérieur à 300 °C.

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L’effet de serre

Alors que les atmosphères primitives de Vénus et de la Terre (celle de Mars également) étaient très semblables, l’effet de serre a donc réussi à faire diverger les atmosphères actuelles. Plusieurs scénarios s’opposent pour expliquer la hausse de température sur Vénus, survenue plus ou moins tôt dans l’histoire de la planète selon que l’eau y a participé ou non. Le scénario d’effet de serre humide suppose que l’atmosphère primitive de la planète fut, très rapidement après sa formation, dominée par plus de 200 atmosphères d’eau, avec comme conséquence une température très élevée interdisant la fixation de l’élément carbone dans les sols.

Les nuages

L’atmosphère est surmontée d’une épaisse couche nuageuse qui explique l’albédo élevé de la planète : 70 % du rayonnement solaire est réfléchi par les nuages des hautes couches atmosphériques. Ces nuages s’étendent sur 20 km d’épaisseur, entre 50 et 70 km d’altitude. Ils recouvrent totalement la planète ; en comparaison, la couverture nuageuse moyenne de la Terre n’est que de moitié. Ils sont constitués de gouttelettes d’acide sulfurique en solution aqueuse. Le mécanisme de formation de ces nuages ressemble à celui des brouillards acides urbains : l’oxygène atomique O, obtenu par photodissociation du composant majoritaire CO2, réagit avec le dioxyde de soufre SO2 (forme à l’équilibre de l’élément soufre en atmosphère oxydante), pour donner du trioxyde de soufre SO3. La présence de traces d’eau H2O, conduit à l’acide sulfurique, H2SO4.

Alors que la rotation est très lente et les vents à la surface très faibles, les nuages sont animés de vents zonaux violents, qui conduisent à une super-rotation de la haute atmosphère en 4,2 jours. Ce phénomène a été expliqué au moyen de simulations numériques complexes. Il apparaît que cette rotation de la haute atmosphère, soixante fois plus rapide que celle du sol, est indispensable à l’équilibre du bilan thermique entre les régions équatoriales et polaires. La structure zonale en Y qui apparaît sur les images ultraviolettes de l’atmosphère indique cette rapide circulation atmosphérique.